Simulation globale de l'éclairage pour des séquences animées prenant en en compte la cohérence temporelle

Cyrille Damez 1
1 iMAGIS - Models, Algorithms and Geometry for Computer Generated Image Graphics
GRAVIR - IMAG - Graphisme, Vision et Robotique, Inria Grenoble - Rhône-Alpes
Résumé : Les méthodes globales de simulation de l'éclairage permettent, à la différence des méthodes d'éclairage local, d'exprimer l'équilibre énergétique dans les échanges entre différents objets, et donc de simuler précisément les effets subtils d'éclairage dûs aux nombreuses inter-réflexions. Il est donc naturel de souhaiter les utiliser pour la synthèse réaliste de films d'animation. Plutôt que de résoudre une succession d'équations intégrales tri-dimensionelles, nous modélisons les échanges lumineux ayant lieu au cours de l'animation sous la forme d'une unique équation intégrale quadri-dimensionelle. Dans le cas ou l'intégralité des mouvements est connue à l'avance, nous proposons une extension de l'algorithme de radiosité hiérarchique mettant à profit la cohérence temporelle. La radiosité en chaque point et à chaque instant y est exprimée dans une base de fonctions hiérarchiques définies sur un maillage produit par un processus de raffinement. L'extension de ce maillage à un espace à quatre dimensions nous permet de calculer des échanges lumineux sur un intervalle de temps fini au lieu d'une date donnée. L'algorithme ainsi défini permet la simulation de l'éclairage global diffus dans une scène animée, dans un temps largement inférieur, avec une qualité équivalente. Nous avons développé pour cela de nouveaux oracles de raffinement ad hoc, que nous présentons ici. Afin de permettre le calcul de scènes géométriquement complexes, nous présentons une nouvelle politique de regroupement hiérarchique des objets adaptée au cas quadri-dimensionnel. Nous présentons également un algorithme permettant la réduction des discontinuités temporelles dues aux approximations effectuées lors de la résolution, basé sur l'emploi de bases de multi-ondelettes. Finalement, nous présentons un mécanisme d'ordonnancement des calculs et de sauvegarde temporaire sur une mémoire de masse permettant de réduire la consommation en mémoire vive de l'algorithme.
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Thèse
Interface homme-machine [cs.HC]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2001. Français
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Soumis le : lundi 16 février 2004 - 10:34:55
Dernière modification le : mercredi 11 avril 2018 - 01:55:20
Document(s) archivé(s) le : vendredi 2 avril 2010 - 20:18:01

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Cyrille Damez. Simulation globale de l'éclairage pour des séquences animées prenant en en compte la cohérence temporelle. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2001. Français. 〈tel-00004671〉

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